Fachtagung

PSYCHE und PHYSIS


INM - Institut für Neue Medien
Frankfurt 16.Juni 1997

Knowbots als Modellierungs-Instrumente einer multidisziplinären Wissenschaft?

Kurzfassung des Vortrags von

Gerd Döben-Henisch
INM - Institut für Neue Medien
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INHALT

1. Psyche und Physis aus wissenschaftstheoretischer Sicht
2. Konstruktion eines Wittgenstein-Agenten
3. Knowbots als multidisziplinäres Modellierungsinstrument?
4. Literaturnachweise

Knowbots als Modellierungsinstrumente einer multidisziplinären Wissenschaft?




1. Psyche und Physis aus wissenschaftstheoretischer Sicht

 Als Wissenschaftstheoretiker versucht man, jene Elemente in einem Theoriebildungsprozeß zu isolieren, die wesentlich zur Bildung einer wissenschaftlichen Theorie beitragen. Für die folgenden Überlegungen sind dies die Elemente Gegenstandsbereich G, Meßverfahren M, (Meß-)Daten D, Strukturtheorie STR, sowie Computermodell M (Für eine Einführung in den modernen Theoriebegriff siehe z.B.: J.AUDRETSCH/ K.MAINZER (eds) [1988], W.BALZER [1982], W.BALZER/ C.U.MOULINES/ J.D.SNEED [1987], P.HINST [1996], G.LUDWIG [1978], G.LUDWIG [1978b, 2nd. ed.], F.SUPPE (ed) [1977, 2nd ed.1979]).

Durch Vereinbarung eines Meßverfahrens M wird ein vortheoretischer Gegenstandsbereich G' zu einem wissenschaftlichen Gegenstandsbereich G , d.h. der Einsatz eines Meßverfahren M konstituiert den wissenschaftlichen Gegenstandsbereich G. Das Ergebnis von Messungen relativ zu G sind Daten D , die sich symbolisch repräsentieren lassen.

M: G -----> D

Menschen und ihr Verhalten bilden einen möglichen Gegenstand G_hum wissenschaftlicher Forschung.

G_hum c G

Empirische Meßverfahren M_emp erlauben es in bestimmtem Umfang, Verhaltensdaten D_sr und physiologische Daten D_snr zu gewinnen. Phänomenologische Meßverfahren M_phen entsprechend Erlebnisdaten D_phen .

D_sr c D
D_snr c D
D_phen c D

Aufgrund ihres unterschiedlichen meßtheoretischen (und epistemischen) Status sind D_sr und D_snr einerseits sowie D_phen andererseits wesentlich irreduzibel, aber über die Zeit korrelierbar .

Der Vollständigkeithalber sei erwähnt, daß es empirische Meßverfahren zur Gesamtheit aller Objekte D_world gibt, von denen die Menschen nur einen Teil bilden.

D_world c D

Zu jeder Menge von Meßwerten kann man eine formale Struktur STR definieren, die der Erklärung der einzelnen Meßwerte dienen soll: STR_world, STR_sr, STR_snr, und STR_phen.

Meßwerte zusammen mit einer Struktur ergeben eine Theorie T :

T_world = D_world u STR_world
T_sr = D_sr u STR_sr
T_snr = D_snr u STR_snr
T_phen = D_phen u STR_phen

Die Beziehung zwischen der allgemeinen Theorie der Welt T_world und den Theorien T_sr und T_snr ist sehr vielschichtig. Diese Fragestellungen sollen aber heute hier nicht behandelt werden.

Zum Verhältnis von T_snr und T_phen gibt es heute die weitverbreitete Arbeitshypothese, daß sich zu jedem Prozeß f_phen_i aus T_phen eine charakteristische Menge von Prozessen f_snr_j aus T_snr angeben läßt, deren Auftreten eine notwendige Bedingung für die Prozesse f_phen_i bilden , m.a.W. man nimmt an, daß sich für die Beziehung von D_snr zu D_phen eine Abbildung angeben läßt:

PP: pt(D_snr x T_snr) -----> pt(D_phen x T_phen)

Die folgenden Überlegungen werden mit dieser Hypothese arbeiten.

Aufgrund der Komplexität aller hier genannten Theorietypen liegt es nahe, zur Unterstützung dieser Theorien, Computermodelle M (M_world, M_sr, M_snr, M_phen) zu entwickeln, die den Gehalt der Theorie möglichst vollständig nachbilden.

Wenn man davon ausgeht, daß die Welt ein -wenn auch sehr großes- endliches System darstellt , dann gilt diese Endlichkeitsannahme natürlich auch für Teilbereiche dieser Welt wie z.B. für den menschlichen Körper. Daran knüpft sich dann die Vermutung, daß es prinzipiell möglich sei, solche endlichen Systeme durch andere endliche Systeme darzustellen bzw. zu simulieren.

Der Prototyp eines endlichen berechenbaren Systems schlechthin bildet die Turingmaschine TM , zu der es mittlerweile zahllose äquivalente Formalismen gibt (Siehe z.B.: H.HERMES [1960, 2.Aufl. 1971], J.E.HOPCROFT/ J.D.ULLMAN [1979], KLEENE, Stephen C. [1988], M.MINSKY [1967], A.M.TURING [1936-7])


Für eine Theoriebildung, die daran interessiert ist, ihre Theorie T auch als Simulationsmodell M verfügbar zu haben, ist es von höchstem Interesse, ein berechenbares endliches System zur Hand zu haben, dessen Ähnlichkeit mit der Theorie hinreichend groß ist. Da es für Theorien, die die Ausdruckskraft von Theorien 1.Stufe -oder stärker- besitzen, nachweislich keine adäquaten endlichen berechenbaren Modelle geben kann (Siehe dazu: GÖDEL, K. [1931], KLEENE, Stephen C. [1988], A.M.TURING [1936-7]), stellt sich die Frage, ob es wenigstens für abgeschwächte Versionen solche endlichen berechenbaren Systeme gibt. Dies ist der Fall. Die Menge der Hornklauseln HC , die eine Teilmenge aller Sprachen 1. Stufe darstellen, lassen sich zusammen mit der SLD-Resolution als Schlußverfahren korrekt und vollständig in eine Turingmaschine abbilden . Anders ausgedrückt, endliche Theorien lassen sich direkt und ohne Umschweif als Computermodelle realisieren. Nennen wir solche Computermodelle M_hc . Sie konstituieren das Paradigma des Logischen Programmierens . Eine weitverbreitete Realisierung dieses Konzeptes bietet die Programmiersprache Prolog (Siehe z.B.: W.F.CLOCKSIN/ C.S.MELLISH [1984, 2nd ed.], HEIN, James L. [1995], McCABE, Francis [1992], O'KEEFE, Richard A. [1990], STERLING, Leon/ SHAPIRO, Ehud [1994]).

Wenn die zuvor erwähnte Endlichkeitshypothese zutrifft, muß die Einschränkung einer Theorie T auf Hornklauseln T|\HC keine ernsthafte Einschränkung für den zu beschreibenden Sachverhalt darstellen. Auf jeden Fall gewinnt man eine intuitiv einfache und zugleich eindeutige Beziehung zwischen Theorien T|\HC und zugehörigen Computermodellen M_hc. Eine Unterschied zwischen der eigentlichen Theorie T|\HC und dem zugehörigen Computermodell M_hc wird formal damit hinfällig. Die Menge der Formeln, die die Theorie T|\HC bilden, ist logisch mit Computerprogramm M_hc äquivalent. Man kann dann die Äquivalenz aufstellen:

T|\HC = Daten u Axiome = M_hc = Fakten u Regeln

Um die Kontinuität mit der üblichen wissenschaftstheoretischen Redeweise zu wahren wird im Folgenden dennoch weiterhin die mengentheoretische Sprechweise benutzt, allerdings mit der stillschweigenden Prämisse, daß diese Redeweise nur insoweit gelten soll, als sie sich in das Gewand einer Theorie übersetzen läßt, die sich auf Hornklauseln beschränkt.

Diese auf den ersten Blick vielleicht sehr abstrakten Überlegungen sollen nun auf ein konkretes Beispiel angewendet werden.





2. Konstruktion eines Wittgenstein-Agenten
Von den verschiedenen Varianten des Psyche-Physis Problems gibt es eine interessante Variante im Bereich der Sprachphilosophie.

(W1) Ludwig WITTGENSTEIN geht in seinen Philosophischen Untersuchungen PU (WITTGENSTEIN, L. [1958, 3.Aufl. 1975]) davon aus, daß Menschen innere Zustände IS haben, die nur dem einzelnen selbst direkt zugänglich sind, nicht aber einem anderen.

(W2) Er sagt, daß ein Beobachter A nur dann auf bestimmte innere Zustände IS_B_i von B schließen kann, wenn B zeitlich korreliert ein Verhalte n SR_B_k zeigt, das aufgrund seiner Eigenschaften einen Rückschluß auf die inneren Zustände IS_B_i von B zuläßt.

(W3) Ferner stellt er fest, daß B selbst, wollte er seine internen Zustände IS_B_i sprachlich mit einem Ausdruck E kommunizieren, aufgrund der Beschaffenheit von IS_B_i selbst keinerlei Anhaltspunkte finden kann, wie und mit welchem sprachlichen Ausdruck er diese Zustände erfolgreich kommunizieren kann.

Diese -hier stark vereinfachte- Position Wittgensteins hat dazu geführt, daß bis heute für viele Philosophen eine Kommunikation interner Zustände als nicht praktikabel gilt.

Ich möchte nun an einem mathematischen Modell -einem Wittgenstein Agenten (hier M_hc_wa genannt)- zeigen, daß die erfolgreiche sprachliche Kommunikation interner Zustände entgegen Wittgensteins Vermutung unter bestimmten Bedingungen nicht nur möglich ist, sondern sogar, daß dies jener Fall ist, den wir im Alltag beständig praktizieren (Vorarbeiten zur vorliegenden Analyse finden sich in: G. DÖBEN-HENISCH [1994], G. DÖBEN-HENISCH [1995], G. DÖBEN-HENISCH [1996a], DÖBEN-HENISCH, Gerd [1996b] , DÖBEN-HENISCH, Gerd [1997a], DÖBEN-HENISCH, Gerd [1997b])

Die Konstruktion eines Wittgenstein-Agenten ist von besonderer Brisanz dadurch, daß hier eine endliche Struktur aufgezeigt wird, die in der Lage ist, alle wesentlichen strukturellen Eigenschaften zu reproduzieren, die wir sonst nur vom sprachlernenden und sprachbenutzenden Menschen kennen.

Der Versuch der theoretischen Rekonstruktion von Wittgensteins Position führt fast zwingend zur Unterscheidung von phänomenologischen Daten D_phen und physiologischen Daten D_snr , denn nur D_phen sind definitionsgemäß erlebbar, nicht aber D_snr. Um nun zu demonstrieren, wie WAs ihre internen Zustände IS -hier hypothetisch identifiziert mit ihren Erlebnissen D_phen- miteinander kommunizieren können, benötigt man eine minimale Welt W , die die WAs miteinander teilen.

Teil des Demonstrationsmodells M_hc_wa ist also eine Welt W , irgendwelche anderen Objekte OBJ und WAs, die in einer schachbrettartigen Ebene angeordnet sind.

W(x) gdw x = <O, R, Ax>
O = <OBJ, WA>
R = <R_perc, R_act>

Für die Beziehung der WAs untereinander gilt (entsprechend (W1) - (W3)), sie können sich zwar in begrenzter Weise bzgl. ihres Verhaltens wahrnehmen, nicht aber bzgl. ihrer internen Zustände.

Als aktive Verhaltensweisen stehen den WAs zur Verfügung: Sich drehen [turn, t], sich in eine bestimmte Richtung Dir bewegen [move, m], sprechen [speak, spk].

An Wahrnehmungen von Umweltereignissen besitzen sie: Schmerzempfindung bei Aufprall [pain, p], sie können sprachliche Äußerungen hören [hear, h], und sie können in sehr begrenztem Umfang sehen [view, v].

Für die innere Organisation wird zunächst im Sinne Wittgensteins angenommen, daß es interne Zustände gibt, die nur subjektiv erlebbar sind und solche -im Sinne unserer psycho-physischen Arbeitshypothese-, die zur physiologischen Maschinerie gehören, ohne daß dabei auf eine direkte empirische Entsprechung abgehoben wird.

Quasi-physiologisch wird angenommen, daß es Prozeduren für die Schmerzwahrnehmung gibt [P], für das Sehen [V], für das Hören [L_in], für das sich Drehen [T], das Gehen [M] und das Sprechen [L_out].

p_sens: p_phys -----> P
v_sens: v_phys -----> V
h_sens: h_phys -----> L_in
R_perc = <p_sens, v_sens, h_sens>
SENS = P u V u L_in

t_act: t_phys -----> T
m_act: m_phys -----> M
s_act: s_phys -----> L_out
R_act = <t_act, m_act, s_act>
ACT = T u M u L_out

Quasi-phänomenologisch wird angenommen, daß jedem dieser physiologischen Prozesse ein phänomenologisches Korrelat korrespondiert, die in der phänomenologischen Wahrnehmung PERC zusammengeführt werden:

PP_perc : SENS x ACT -----> PERC x PERC
PERC c SENS' x ACT'
(X' := phänomenologisches Korrelat von X)

Es wird angenommen, daß alle Phänomene der Wahrnehmung nur für ein begrenztes Zeitintervall für das System zur Verfügung stehen und dann durch neue ersetzt werden; dies wird ausgedrückt durch die Struktur PERC x PERC, die besagen soll, daß eine aktuelle Wahrnehmung durch eine neue ersetzt werden kann, wobei die 'alte' Wahrnehmung für ein 'Intervall' erhalten bleibt. Dies ist wichtig, um 'Veränderungen' erfassen zu können.

Weiterhin wird angenommen, daß eine Konzeptualisierung concept stattfindet, die 'relevante' Merkmale der Wahrnehmung PERC in ein Netzwerk von Konzepten CONC transformiert. Dieses konzeptuelle Netzwerk CONC wird hier als ein Graph aufgefaßt, dessen Knoten Perzeptionselemente p in PERC sind und dessen Kanten mögliche wahrnehmbaren Übergänge zwischen perzeptuellen Zuständen widerspiegeln. Zyklen sind zulässig.

concept : PERC x PERC x CONC -----> CONC

Das Grundprinzip besteht darin, alle Elemente von PERC, die noch nicht in CONC sind, dort nach und nach in ihrer zeitlichen Dynamik einzubauen. Zu CONC gehört auch die Erfassung von Häufigkeiten typischer Überänge sowie diverse Bewertungszahlen.

Auf der Basis von PERC und CONC sind dann einfache Planungen möglich.

planning : PERC x PERC x CONC -----> ACT'

Da in der bisherigen Konstruktion des Modells zwischen Phänomenen D_phen und physiologischen Prozessen D_phys unterschieden wurde, stellt sich an dieser Stelle die interessante Frage, wie denn Phänomene Einfluß auf physiologische Prozesse nehmen können . Würde man annehmen, daß Phänomene einen eigenen ontologischen Status besitzen, dann wäre diese Frage im vorliegenden Rahmen kaum bis garnicht befriedigend zu beantworten. Nimmt man hingegen an, daß es sich bei der Unterscheidung von Phänomenen und physiologischen Prozessen nur um eine epistemische Unterscheidung handelt, dann steht der Hypothese nichts im Wege, daß die Phänomene jenseits ihres rein epistemischen Status nur spezifische Aspekte -nämlich die 'Innensicht'- physiologischer Prozesse darstellen . Dann könnte man ohne weiteres annehmen, daß erlebbare Prozesse zugleich reale Bestandteile von physiologischen Prozessen sind und damit kausal auf andere einwirken können. Letzteres wird hier angenommen.

Im Modell wird angenommen, daß 'endgültige Entscheidung' darüber, ob unter Einwirkung einer expliziten Planung agiert wird oder nur aus einer Mischung aus 'Zufall' und 'Notwendigkeit', ausschließlich vom Vorliegen einer Planung abhängt; wenn kein konkretes Planungsergebnis vorliegt, entscheidet die physiologische Maschinerie 'aus sich heraus':

acting : ACT'/ACT x DEFAULT -----> REACTION

Das bisherige einfache System ist in der Lage, den Strom seiner Erlebnisse zu strukturieren, potentielle Abhängigkeiten zu entdecken, Bewertungen vorzunehmen, einfache Absichten zu entwickeln und diese in die Tat umzusetzen.

Als nächstes wird es mit einer einfachen Sprachkomponente ausgestattet, die es ihm erlaubt, alle aktuellen Erlebnisse PERC sowie diese unter Berücksichtung potentieller Kontexte in seinem konzeptuellen System CONC mit Sequenzen von Worten über einem Alphabet ALPH (dies können auch Lautfolgen sein) zu assoziieren. Dazu werden folgende grundsätzlichen Beziehungen angenommen:

Kernstück der Sprachkomponente ist eine Zuordnung von sprachlichen Ausdrücken zu perzeptuellem und konzeptuellen Elementen. Dies wird im Modell durch ein einfaches Lexikon realisiert:

EXPR c SOURCE x L_in' u L_out' x INTON

CONTENT c T' x M' x V' x P' x CPATH

LEX c EXPR x OCCUR x CONTENT

Dies Lexikon steht nicht gleich zu Beginn zur Verfügung. Es muß im Laufe der 'Lebenszeit' des Systems aufgrund seiner Erfahrungen aufgebaut werden. Dies leistet eine spezielle Funktion:

built_meaning : LEX x PERC x PERC x CONC -----> LEX

Für die Nutzung des Lexikons stehen zwei Funktionen bereit: articulate und understand:

articulate: PERC X PERC x CONC x LEX -----> EXPR

understand: EXPR x PERC x PERC x CONC x LEX -----> CONTENT

Mit diesen Funktionen ist das Modellsystem in der Lage, seine Welterfahrung in Verbindung mit sprachlichen Ausdrücken zu organisieren und entweder aktuelle eigene Erlebnisse mit Hilfe von sprachlichen Ausdrücken zu artikulieren oder gehörte aufgrund seines aktuellen Zustandes und seines Lexikons zu interpretieren.

Doch hier beginnt das eigentliche Problem. Was auch immer ein WA A bisher in seinem Lexikon an Zuordnungen getroffen haben mag, woher soll ein anderer WA B wissen, welche Zuordnungen dies bei A sind?

Wittgenstein behauptet, daß eine solche gegenseitige Orientierung nur über beobachtbares Verhalten möglich sei, und zwar ein Verhalten, das einen nicht zufälligen Rückschluß auf das zugehörige Erlebnis zuläßt.

Nehmen wir das Beispiel der Schmerzempfindung. Wenn A gegen einen Gegenstand stößt und dabei Schmerz empfindet, diese Schmerzempfindung P mit dem sprachlichen Ausdruck 'Aua' verknüpft, dann kann B zwar wahrnehmen, daß A 'Aua' sagt wenn er gegen einen Gegenstand stößt, aber warum soll er dies mit einem zusätzlichem Moment, nämlich einer Schmerzempfindung P in A verbinden? Eigentlich nur dann, wenn er irgendeinen konkreten Anlaß zu solch einer Vermutung hat, z.B. wenn er aufgrund seiner eigenen Erfahrung weiß, daß er selber in bestimmten Situationen, in denen er so an einen Gegenstand stößt, wie er es bei einem anderen beobachten konnte, einen intensiven unangenehmen Zustand Z verspürt. M.a.W. die Wahrnehmung des Anderen ist nur dann ein möglicher Hinweis auf zeitlich korrelierte interne Zustände, wenn die Struktur der Wahrnehmung des Anderen einen Rückschluß auf eigenes Verhalten und damit verknüpfte interne Zustände erlaubt. Dies wiederum wird nur möglich sein, wenn die interne Erlebnis- (allgemeiner: Verarbeitungs-) Struktur der Beteiligten hinreichend ähnlich ist.

Nimmt man nun eine hinreichend ähnliche Verarbeitungsstruktur zwischen den Mitgliedern einer Population an, dann fokussiert sich das Problem auf die Frage, ob die gemeinsam geteilten Situationen und die verfügbare Wahrnehmung leistungsfähig genug sind, die wichtigsten internen Zustände zu kommunizieren.

In einem ersten Lösungsansatz hatte ich WAs untersucht, die als einzige Umweltwahrnehmung eine Schmerzwahrnehmung hatten. Es schälte sich dann das Postulat heraus, daß man soviel vom Verhalten des anderen Systems und von Verhaltenskontexten wahrnehmen können muß, daß der Transfer via eigenem Verhalten in analogen Kontexten auf die eigenen internen Zustände und von dort auf die möglichen Zustände des anderen möglich sein muß.

Nach mehreren Tests habe ich mich dann für ein vergleichbar einfaches visuelles Wahrnehmungssystem entschieden.

Bezogen auf die Modellwelt, die aus einer schachbrettartigen Fläche besteht, deren Felder entweder frei sind oder von Standardobjekten OBJ oder von WAs besetzt sind, bedeutet visuelle Wahrnehmung ein Zweifaches: (i) Visuelle Repräsentation eines Weltausschnittes als sensorisches visuelles Muster, das differenziert genug ist, um alle jene Eigenschaften repräsentieren zu können, die für die benötigten Entscheidungen hinreichend sind, (ii) bzgl. der beteiligten Objekte eine invariante perzeptuelle Auswertung der visuellen sensorischen Informationen so daß ähnliche Kontexte bzw. ähnliche Verhaltensweisen zwischen Objekten vergleichbar sind.

Diese letzte Forderung ist relevant aufgrund der Eigenbewegung des Beobachters. Wenn z.B. WA A sich durch die Welt bewegt -entweder in Bewegungsrichtung oder drehend-, dann ändert sich laufend die Anordnung seiner visuellen sensorischen Matrix, obgleich die impliziten Objektstrukturen in dieser Matrix möglicherweise konstant bleiben. Bei biologischen Systemen wird die Eigenbewegung der Augen, des Kopfes und des Körpers automatisch mit den visuellen Stimuli 'verrechnet' (Siehe dazu z.B.: GRÜSSER, O.-J./U.GRÜSSER-CORNEHLS [1995,26th ed.]). Von diesem Konzept wird daher auch in diesem Modellsystem Gebrauch gemacht.

v_perc: V_SENS x ACT -----> V_PERC
V_SENS c SENS
V_PERV c PERC

Ferner wird angenommen, daß die visuelle Perzeption es erlaubt, im Rahmen der allgemeinen Konzeptualisierungsfunktion concept objektbezogene Konzeptualisierungen zu generieren, d.h. wenn sich das Beobachtersystem in der Welt bewegt und vor ihm die Fläche frei ist, dann kann es -abstrakt betrachtet- eine Beschreibung der Art FREE(area_ahead(Myself)) erstellen und ebenso, wenn es 'sieht', daß das Feld vor einem anderen Objekt in seinem Sehfeld 'frei' ist: FREE(area_ahead(Other)). Die konzeptualisierte Form der visuellen Wahrnehmung kann daher aus solchen objektzentrierten und objektinvarianten Beschreibungen bestehen (Eine detaillierte empirisch basierte Modellbildung findet sich in: SINGER, Wolf [1994], SINGER, Wolf/ GRAY, Charles M. [1995]).

Mit diesen Annahmen ist es möglich, im WA eine visuelle Perzeption und deren Konzeptualisierung zu realisieren, die es erlaubt, folgende Eigenschaften zu repräsentieren:

FREE(area_ahead(X))
OCCUPIED(area_ahead(X))
MOVING(X,Velocity)
TURNING(X,Amount)
ORIENTATION(X,Dir)

X in {Myself, Other}

Die gesamte visuelle Perzeption bildet dann ein Eigenschaftsbündel, das von den weitergehenden impliziten räumlichen Relationen keinen Gebrauch macht. Diese impliziten räumlichen Relationen rühren daher, daß das visuelle Wahrnehmungsfeld V_PERC in 2x3 oder 3x3 Felder unterteilt ist und jedem Feld eine bestimmte Menge von Eigenschaften zugeordnet ist.

Die 'Leistungen' des visuellen Wahrnehmungssystems sind 'hinreichend', wenn die generierten Eigenschaftsbündel ausreichen, um all jene Zustände erkennbar machen zu können, die kommuniziert werden sollen.

In unserem Modellsystem sind es vor allem die folgenden Situationen, die kommuniziert werden sollen:

(M,-P): Ein WA bewegt sich, ohne Schmerzen zu empfinden
(M,+P): Ein WA bewegt sich und empfindet Schmerzen
(T,-P): Ein WA bewegt sich ohne Schmerzen
(S,-P): Ein WA bewegt sich nicht.

Diesen Situationen lassen sich die folgenden Eigenschaftsbündel zuordnen:

(M,-P): FREE(area_ahead(X)) & MOVING(X,Velocity) & ORIENTATION(X,Dir) & ~PAIN(Myself,P)

(M,+P): OCCUPIED(area_ahead(X)) & MOVING(X,Velocity) & ORIENTATION(X,Dir) & PAIN(Myself,P)

(T,-P): TURNING(X,Amount) & ~PAIN(Myself,P)

(S,-P): ~MOVING(X,Velocity) & ~TURNING(X,Amount) & ORIENTATION(X,Dir) & ~PAIN(Myself,P)

Damit sind die prinzipiellen Voraussetzungen dafür gegeben, daß die für unser Modellsysteme wichtigen Situationseigenschaften wahrnehmungsmäßig repräsentierbar sind. Nehmen wir nun an, wir hätten die folgenden beiden Lexikoneinträge bei WA A:

SOURCE ... EXPR ... CONTENT
...Myself...'go_pain'...(M,+P)-Beschreibung....
...Other..'Aua'...(M,+P)-Beschreibung...

mit den folgenden Details der Beschreibungen:

Myself: (M,+P)-Beschreibung:
OCCUPIED(area_ahead(Myself)) & MOVING(Myself,Velocity) & ORIENTATION(Myself,Dir) & PAIN(Myself,P)

Other: (M,+P)-Beschreibung:
OCCUPIED(area_ahead(Other)) & MOVING(Other,Velocity) & ORIENTATION(Other,Dir)

Da wir n.V. davon ausgehen können, daß die Beschreibung von Myself:(M,+P) und OTHER:(M,+P) imm Bereich des Lexikons gegenüber allen anderen Situationsbeschreibungen die deutlich größte Ähnlichkeit besitzen, besteht die Möglichkeit, daß der Beobachter A den CONTENT von beiden Einträgen als 'lexikalisch hinreichend ähnlich' qualifiziert und damit die Verwendung der Wörter 'go_pain' und 'Aua', die von zwei unterschiedlichen Quellen stammen, hypothetisch als 'gleichbedeutend' einstuft. Mehr noch, wenn A unterstellt, daß die andere Quelle B ihm 'strukturell ähnlich' ist -eine pragmatisch sinnvolle Annahme, da nur sie Kommunikation sinnvoll erscheinen läßt- kann A aufgrund seiner Beschreibung dann noch die Hypothese bilden, daß nicht nur A selbst in dieser Situation PAIN empfindet, sondern auch B, von dem er primär nur das äußerliche Verhalten kennt.

Damit wäre genau das möglich, was Wittgenstein gefordert hat: A kann die Schmerzen von B nicht direkt wahrnehmen, aber da er von B eine Verhaltensbeschreibung (M,+P) besitzt, die mit seiner eigenen bis auf die Schmerzen übereinstimmt, liegt -unter Voraussetzung der Ähnlichkeitsannahme- der Schluß nahe, daß auch B Schmerzen empfindet.

Die Rekonstruktion eines WA ist damit fast an ihrem Ende angelangt. Es bleibt nur noch zu klären, was zwei WAs machen, wenn jeder seine eigene sprachliche Benennungen besitzt und alle Beteiligten voneinander wissen, welche Benennungen der andere in bestimmten Situationen benutzt. Welche der möglichen Benennungen sollen dann übernommen werden?

Unterscheidet man in einer Population zwischen Eltern und Kindern, dann kann man als ein Prinzip annehmen, daß Kinder zunächst die Wortwahl der Eltern übernehmen. Es bleibt dann das Restproblem, wie einigt sich das 'erste' Elternpaar einer Population? Bis zu dem Tag, wo bessere Vorschläge vorliegen, wird hier pragmatisch angenommen, daß in einem Modellsystem von WAs immer jenes Geschlecht ein Übergewicht besitzt, das dem Geschlecht des Projektleiters entspricht.


 3. Knowbots als multidisziplinäres Modellierungsinstrument?
An dieser Stelle nun einige Überlegungen zur Frage, ob und wie man Knowbots als Modellierunssysteme für verschiedenste Disziplinen benutzen kann.

Dazu sei zunächst festgestellt, daß Knowbots hier als Verallgemeinerung von WAs verstanden werden. Eine scharfe Definition ist z.Zt. noch nicht möglich. Generell aber sollen Knowbots die Fähigkeit von WAs enthalten zusammen mit all jenen Eigenschaften und Strukturen, die notwendig sind, um physiologische, psychologische sowie philosophische Modellbildungen vorzunehmen.

Das vorgelegte Beispiel der Konstruktion von WAs sollte vornehmlich dazu dienen, um zu zeigen, wie die Struktur solcher Modellsysteme zustande kommt und wie man auf diese Weise selbst solche scheinbar unlösbaren Probleme wie sprachliche Kommunikation aufzuschlüsseln vermag. Für konkrete empirische Untersuchungen realer Systeme, speziell des Menschen, sind solche Modell-Strukturen, wie sie hier benutzt wurden, sicher noch zu einfach. Doch sollte das vorgelegte Beispiel immerhin so viel deutlich gemacht haben, daß sich diese Strukturen prinzipiell auf jede empirische Verfeinerung hin ausdehnen lassen. Ob und in welchem Ausmaß dies geschieht, wird von den beteiligten Wissenschaftlern oder Forschungsgruppen abhängen.

In Anlehnung an die eingangs aufgezeigten wissenschaftstheoretischen Strukturen würde es für einen zukünftigen Forschungsprozeß naheliegen, mindestens drei Theoriedimensionen parallel zu schalten: eine physiologische Theorie T_phys, die die wesentlichen Strukturen des Körpers abzubilden trachtet, eine phänomenologische und psychologische Theorie T_phen, die versucht, die Erlebnisseite des Gehirns zu rekonstruieren, und eine populationsorientierte Verhaltensforschung T_soc, die das Verhalten der konkreten Systeme in sozialen Kontexten untersucht. Begleitend zu allen wäre eine allgemeine Theorie der Welt T_world als Rahmentheorie anzunehmen.

Durch die Integration dieser drei (vier) Theorien durch Bezugnahme auf eine integrierte Modellbildung wäre es dann möglich, das Wechselspiel der verschiedenen theoretischen Perspektiven in und an einem einzigen konkreten System zu veranschaulichen und zu testen. Die klärende Wirkung einer solchen Modellbildung für die Forschung wie für die Lehre wäre sicher enorm.

Angesichts der Komplexität des Forschungsgegenstandes von Populationen sprachmächtiger Systeme ist es natürlich klar, daß der Gegenstandsbereich nur durch kleine und kleinste Schritte angenähert werden kann. Ausgrund der bisherigen Arbeiten und im Hinblick auf die anwesenden Referenten könnte ich mir z.B. das folgende Modellierungsszenario vorstellen:

Ausgangspunkt bildet das Theorie- und Modellierungskonzept, so, wie es hier vorgestellt wurde.

Für die nächste Etappe könnte man sich ausgewählte Aspekte der (Neuro-)Physiologie, der Ethologie und des Erlebnisraumes auswählen und versuchten, die Null-Generation der Knowbots, so wie sie in Form der WAs vorliegen, durch Einbeziehung von konkreten empirischen Forschungsresultaten zu erweitern.

So liegt es z.B. nahe, z.B. (1) für den Bereich der Wahrnehmung die Ergebnisse zur Neurophysiologie, zur Neuropsychologie und zur Phänomenologie des Sehens einzubeziehen. Für den Komplex der Bewertung und des Planens müßte man (2) die Bedürfnisse und Emotionen einbeziehen. Für die sprachliche Kommunikation wäre es notwendig (3) die Struktur minimaler Sprechakte wie Feststellung, Frage, Bejahung und Verneinung sowie Befehl zu klären, dies verhaltensorientiert, neuropsychologisch und phänomenologisch. Für den Bereich der Konzeptbildung müßte (4) geklärt werden, wie tatsächlich Begriffe gebildet und miteinander vernetzt werden; wie verlaufen hier Schlußfolgerungen. Auch hier wäre wieder das Zusammenspiel von Verhalten, Neurologie und Phänomenologie wichtig. Schließlich müßte (5) die soziale Interaktion als solche auch thematisiert werden, legt sie doch die äußeren Rahmenbedingungen fest, innerhalb deren sich die einzelnen Systeme aktiv verhalten können. Quer zu allen bisher genannten Bereichen sollte auf jeden Fall auch (6) das kreativ-künstlerische Verhalten von Systemen untersucht werden: die Fähigkeit zum Spielen, zum Malen, zum Musizieren, zum Tanzen etc. Diese Fähigkeiten offenbaren u.U. mehr über die wahre Eigenart solcher Systeme als die sogenannten 'Standardfälle'.

Das Institut für Neue Medien hat von der Expo2000 das offizielle Angebot, Knowbots im Rahmen des Themenparks der Expo im Jahr 2000 der Öffentlichkeit vorzustellen. Es wäre eine große Chance, in solch einem Rahmen das Zusammenspiel wichtiger Disziplinen in einer neuen, zukunftsweisenden Form der multidisziplinären Zusammenarbeit zu demonstrieren. Ich möchte diesen Vortrag daher beschließen, indem ich die verschiedenen anwesenden Experten einlade, sich zu überlegen, ob sie vielleicht eine Möglichkeit sehen, sich in naher Zukunft zu solch einem neuartigen multidisziplinären Modellversuch zusammen zu finden.



4. Literaturnachweise

J.AUDRETSCH/ K.MAINZER (eds) [1988], Philosophie und Physik der Raum-Zeit , BI-Wissenschaftsverlag, Mannheim - Wien - Zürich.

W.BALZER [1982], Empirische Theorien: Modelle, Strukturen, Beispiele , Fr.Viehweg & Sohn, Braunschweig - Wiesbaden.

W.BALZER/ C.U.MOULINES/ J.D.SNEED [1987], An Architectonic for Science . The Structuralist Program, Dordrecht.

W.F.CLOCKSIN/ C.S.MELLISH [1984, 2nd ed.], Programming in Prolog , Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg -New York et al.

G. DÖBEN-HENISCH [1994], Knowbots und Interaktives Fernsehen. Das Knowbotic Interface Projekt als Herausforderung an die KI , Gekürzte Fassung eines Vortrages im Rahmen des Workshops Interaktives Fernsehen im Institut für Neue Medien, 7.Juni 1994, Frankfurt. Engl. Fassung in Tightrope, HBK Saar - Forschungsprojekt Internet, Febr. 1995, SS.10-14; Engl. und Deutsch see: http://www.inm.de/kip/BOOKS/memography.html

G. DÖBEN-HENISCH [1995], The BLINDs WORLD I. Ein philosopisches Experiment auf dem Weg zum digitalen Bewußtsein , in: K.GERBEL/ P.EIBEL (eds.), Mythos Information. Welcome to the wired world. @rs electronica 95, Springer-Verlag, Wien u.a., pp.227-244. see: http://www.inm.de/kip/BOOKS/memography.html

G. DÖBEN-HENISCH [1996a] Sprachfähige intelligente Agenten und die Notwendigkeit einer philosophischen Theorie des Bewußtseins. Wissenschaftstheoretische und erkenntnistheoretische Überlegungen , in: B.BECKER/ chr.LISCHKA/ J.WEHNER (eds), Kultur - Medien - Künstliche Intelligenz. Beiträge zum Workshop 'Künstliche Intelligenz - Medien - Kultur' während der 19.Jahrestagung für Künstliche Intelligenz (KI-95) 11.-13.September 1995 in Bielefeld, GMD-Studien Nr.290, GMD-Forschungszentrum Infomationstechnik GmbH, Sankt Augustin, pp.173-190. see:http://www.inm.de/kip/BOOKS/memography.html

DÖBEN-HENISCH, Gerd [1996b] Semiotic Machines - An Introduction , will appear in the proceedings of the International Conference on Semiotics, Amsterdam August 5-9, 1996. see: http://www.inm.de/kip/BOOKS/memography.html

DÖBEN-HENISCH, Gerd [1997a] Learning to communicate internal states in a Multi-Agent Environment. A 'Beyond-Wittgenstein Learning Model' , Paper submitted to Computational Natural Language Learning [CoNLL97], Madrid (Spain), 11-12th July 1997, see: http://www.inm.de/kip/BOOKS/memography.html

DÖBEN-HENISCH, Gerd [1997b] Computer Aided Theory of the Consciousness. An Essay in Experimental Philosophy (First outlines of a forthcoming book) see: http://www.inm.de/kip/BOOKS/memography.html

GÖDEL, K. [1931], Über form al unentscheidbare Sätze der Principia Mathematica und verwandter Systeme I , in: Monatshefte f. Mathem. u. Physik, Vol. 38, pp. 173 - 198.

GRÜSSER, O.-J./U.GRÜSSER-CORNEHLS [1995,26th ed.] Gesichtssinn und Okulomotorik , in: SCHMIDT,R.F./ G.THEWS (eds.) Physiologie des Menschen, Springer, Berlin - Heidelberg - New York et al., pp. 278-315

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